试论浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

2018-03-26 08:57
山西建筑 2018年24期
关键词:灌浆降水隧道

葛 婷 婷

(华南理工大学广州学院,广东 广州 510800)

运用浅埋暗挖法展开隧道施工,不但可以边挖掘、边浇筑,而且不需进行开槽作业,普遍应用在黏性土层以及砂层中。现阶段,我国在浅埋暗挖法隧道施工技术的开发中虽然获得了不小成就,然而依然存在诸多不足和漏洞,需要深入改善与优化。本文对相关内容展开了论述,具体如下。

1 浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

1.1 浅埋暗挖法的简述

此种技术的运用范围重点为对第四纪软弱地层的施工,在隧道施工过程中,运用浅埋暗挖的形式可调整附近岩石的负荷水平,其挖掘作业是运用短进尺展开的,在施工初始阶段要率先完成封闭成环,利用岩石与施工前期的支护结构,联合构成支护系统,待到前期试洞的变形稳定之后,再展开二次衬砌作业。针对施工进程中的某些特殊的荷载来讲,仅用前期的支护是远远无法符合其承载要求的,必须要通过一次、二次衬砌联合实现对荷载的承担工作。如此设计规划能合理规避施工过程中无法预测的问题[1]。

1.2 浅埋暗挖法的落实难点

此种施工形式并非所有地质情况均可应用,由于地质及地面环境具备繁杂、易变的特点,因此,在具体实施浅埋暗挖法前,必须要勘探隧道的地面情况,并且针对隧道支护材质、地层情况,还有附近的建筑物展开调查,与此同时,要把调查报告作为施工的依据,以此确保施工规划更为科学、有效,从而提高隧道的施工效率与质量。

1.3 浅埋暗挖法的运用现状

对于此种方法来讲,其在隧道施工中的运用已经有20多个年头,在施工技术方面已积累了大量的施工经验。比如,现阶段,浅埋暗挖有关技术中的开挖方法有多种并且适用于各个不同的工程,并且施工过程中对交通运输也不会造成过多影响,与此同时,其顺应当下时代发展趋势,对于大跨度隧道能够安全高效的进行开挖。利用率比较高的浅埋暗挖法有正台阶法,包括适合在特殊土体中利用的:超前台阶法、CD法、全断面法、CRD法等[2]。

2 浅埋暗挖法隧道施工技术的应用

为了充分发挥这一技术的作用,实践中应采取如下措施,具体表现在以下几点。

2.1 关于中洞法暗挖技术的运用

在对之前施工经验进行归纳,及对外国前端的隧道施工经验展开学习的前提下,把中洞法暗挖技术运用在我国首都地铁五号线的大跨度暗挖车站的施工修建之中。中洞法,实际是指率先针对隧道的中部展开挖掘,由于中洞的跨度均比较大,在现实施工进程中可利用CD法或是CRD法,且依照小分块、早成环、短台阶的准则展开施工。一旦中洞隧道的前期支护作业实施完毕后,必须要在第一时间展开二次衬砌,凭此来完成对地层结构的刚性支撑。实际施工过程中可利用洞内逆作法,这样有利于对前期下沉变形的岩体进行控制,并且还可以对周围的建筑物起到相应的保护作用[3]。

2.2 关于PBA工法的利用

在针对诸多隧道施工经验进行归纳的前提下,我国相关设计人员作出以下思考:也就是先创建数个分离导洞,之后在各个导洞中展开支护桩施工作业,接着实施加拱的暗挖技术,此种方式被叫做PBA工法。现阶段,此手段已荣获我国的技术专利,而且在大多数的隧道工程中得以运用。此种手段较为明显的优势在于,其不会为地层带来较多的扰动。

2.3 关于平顶直墙暗挖技术的运用

一般情况下,在地铁隧道及入口、出口进行施工进程中,常常会碰到铺设在地下的构筑物,例如热力管道、燃气管道还有既有地铁线等。传统设计过程中,往往用增大新建地铁线路纵坡的形式,然而这样会使隧道的总体下埋深度增加。如果地下水位较高,便会导致降水困难加大。要想合理处理这种状况,可运用平顶直墙暗挖技术。通过诸多的工程实践表明,在下穿既有结构的过程中,利用不预留间隔土或者少留的形式,有助于减小对既有结构的影响。

2.4 关于辅助施工技术的使用

该技术应用于工程中的方法如下:

第一,二衬背后灌浆与初支技术。因为自挖掘到初支完成阶段内土体有扰动、下沉情况,以及在初支施工结束后会出现土层和初支背后不紧密的情况,这些情况如果无法及时处置,必然会导致地表下沉问题的骤增。比如:经过首都复8线施工归纳了以下施工注意事项:在设计与施工过程中加大初支背后灌浆,即在初支施工阶段,把灌浆管铺设到指定位置中,当挖掘面和封闭段处于变形稳定时,及时灌浆至初支背部,以此实现控制下沉与防水。

第二,灌浆技术。灌浆在隧道施工过程中运用比较普遍,特别是在近期,深孔后退式与前进式灌浆技术获得了不小成就。通常情况下,深孔灌浆能达到14 m,最长的能达到50 m。灌浆材质包括改性水玻璃浆液、水泥浆及MS浆液、TGRM浆液、无收缩浆液等膨胀性材料。将灌浆技术运用到砂卵石地层之中,能让其和无砂混凝土的强度相同。

第三,降水技术。浅埋暗挖法的基本施工要求便是无水作业,在含有地下水地层的施工过程中,一定要利用相关的降水技术。降水技术通常利用管井降水的形式,如果管井布置碰到阻挡物不能正常铺设时,可及时运用辐射井降水技术。首先打造直径为3 m的深井,根据井中蓄水状况和干扰半径,把辐射形水平井管依据多层多排的方式予以设置,然后运用泵把井管中的水抽除。针对渗水指数小的地层降水来讲,可运用真空井点技术。

3 结语

浅埋暗挖法施工隧道施工技术凭其大量的优势,在各个工程项目中得以普遍运用。虽然我国在此技术的运用中已具备一系列比较健全的机制,然而伴随隧道面积的逐渐加大,还有繁杂程度的逐渐提升,此技术已无法满足现代工程需求。因此,相关人员必须要加大此方面的探究。相信,通过不断的探索与实践,这一技术的应用成效将更加凸出。

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